张海军:深耕育人,醉心科研,服务社会

2024年9月,英国皇家化学会(Royal Society of Chemistry,简称RSC)发来贺信,我校材料学部无机非金属材料系张海军教授当选为英国皇家化学学会会士(Fellow of the Royal Society of Chemistry, FRSC)。作为世界上历史最悠久的化学学术团体(成立于1841年)、欧洲最大的化学科学团体以及最有影响的国际权威学术机构之一,张海军教授的入选既肯定了其在化学研究领域取得杰出成就,也是我校在化学学科重大影响以及促进科学发展和应用方面多年努力的见证。
张海军教授自2011年入职我校以来,先后入选中国科协海智计划特聘专家、湖北省自然科学基金创新群体、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队、武汉市黄鹤英才计划,获得湖北省有突出贡献中青年专家及第六届中国金属学会青年冶金先进工作者荣誉称号。2021年,全球Top10万名学者世界排名33306,中国排名2625;2020-2024年度入选美国斯坦福大学的全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力排行榜”;2023年入选全球学者库“2023全球学者学术影响力排名(终身学术影响力榜)”。所领导的“先进材料研究团队”围绕耐火材料与高温结构陶瓷、材料计算、高性能催化剂以及能源器件等方向开展交叉学科的前沿基础研究,近年来承担国家级项目20余项,省部级及企业项目40余项,在Nature Materials和Advanced Materials等国内外刊物上发表高水平论文460余篇,授权申请国家发明专利50余项,获得省部级科技奖励4项。8人次入选国家级和省部级高层次人才计划,培养博士后、博士及硕士研究生90余人。
用心浇灌培养时代新人
“老师就是创造条件让学生超过自己的人”,张海军教授始终坚持这个宗旨精心培养学生。张海军教授承担的《材料科学导论》和《材料学概论》等课程,面向全学部每年500多名的大一新生;张教授结合自己多年的学习科研经历,将最前沿的材料发展动态和生活感悟等以趣味小故事的形式融入到课程内容中,让课件既更全面更充实,也更有趣更动人;为了提高本科生对课程学习的兴趣,学到更多与国际接轨的新知识,为新生们开启了材料学习的启蒙之路,也为今后工作和研究打好坚实基础。教学方法上,张海军教授引入了“启发式”、研究式”和“实践式”等多元化教学方法;他认为,上课不是训话,应该让学生放松,与老师一起思考,一起回答问题。由于他讲课熟练、概念准确、条理清晰、富有激情,课堂气氛活跃,学生们纷纷表示,听张老师讲课就是一种知识领域的享受。
除了担任本科生专业课程外,一方面,张海军教授及其团队指导了数十名本科生获得优秀毕业论文、发表中英文学术论文、专利以及参加竞赛等,仅在去年,张老师指导的24届本科生孙苗就在SCI期刊《Batteries & Supercaps》上发表论文,25届本科生王爽在SCI期刊《Materials》和《化学进展》上各发表学术论文一篇、并申请国家发明专利一项。另一方面,张教授还指导了百余名研究生,团队在招研究生时从不挑学生;他认为,不管什么样的学生,在团队的“炉子”里精炼之后,出来都会是“好钢”;他不仅亲力亲为指导学生,也要求团队教师在指导学生时坚持让学生在论文的反复锤炼中接近真理。不管是在办公室还是在家里,张海军教授都会帮学生改论文;出差坐飞机坐火车,一落座,也会拿出学生的论文进行修改,如果周围的环境嘈杂,就戴上耳机抗干扰。刚进团队的研究生,基础参差不齐,但几乎每个人都可获得国家奖学金,或者有高水平的论文面世。目前,张海军教授指导的毕业研究生有进入河南科技大学、河南理工大学和安徽工业大学等高校任教的,有去青海和内蒙古等祖国和人民最需要的地方去发光发热的;目前已有20多人次获得国家奖学金或者湖北省/行业学会优秀学位论文,多名硕士研究生获得国家留学基金委的支持到日本、英国、德国及以色列等攻读博士学位。《中国科学报》报道了张海军教授团队青年奋发向上的精神面貌。
扎根科研勇攀科学高峰
张海军教授凭借由他率先制备并命名的“明珠-皇冠”纳米催化剂,敲开了《自然·材料》的大门,被国际审稿专家惊为“令人震撼的发现”。《自然·材料》的影响因子一直高于30,处于领先地位,是无数科技工作者梦寐以求的学术高地。纳米催化剂,是用来调整化学反应速率的,就像发动机的油门,可调整行车速度。之前世界公认的双金属纳米颗粒结构有:合金型、核/壳型、反核/壳型和团簇型四种。张海军教授打破传统,创造性地设计了一种新结构,在原子层面上通过选择性置换反应将一种金属原子原位自组装在另一种金属纳米颗粒的特定活性位置,实现了对催化剂的结构、形貌及其成分的设计和裁剪,大幅度提高了催化性能。
如今,张老师团队在低温催化制备耐火材料、仿生耐火材料以及多孔陶瓷结构与功能一体化等领域也取得了突破性成绩。团队科研成果及优秀事迹多次获中国科学报、中国教育报、长江云新闻和湖北卫视等主流新闻媒体平台报道。
服务社会勇担时代使命
在做好科研工作的同时,团队大力推进产学研活动,将科研成果与心血毫无保留地倾注到行业发展的强链补链工作中。
张海军教授领导的团队在纳米颗粒催化剂、低温催化制备耐火材料、仿生耐火材料、高性能多级孔陶瓷等方面创新性研发出新的产品,填补了国内相关领域的空白。其中,“低碳/对钢水无污染/节能/长寿命”一体化的碳复合耐火材料,以及高强度、低导热、高抗侵蚀和轻量化一体化的难水化镁钙质耐火材料等新型先进材料在相关大型企业推广应用。这些成果,不仅创造了显著的经济效益,更为我国工业的稳健发展做出了积极贡献;团队先后有2人入选湖北省“博士服务团”,1人入选湖北省科技副总,1人入选江苏省科技副总。深入企业生产一线,解决生产技术难题,开展科技创新,助力企业高质量发展;同时积极促进科技成果转化,张海军教授领导研发的“新型纳米陶瓷油水分离材料项目”在上海佰玮科技有限公司成功落地。